1, Крајна побарувачка на фотонапонски: Побарувачката за инсталирана фотоволтаична моќност е силна, а побарувачката за полисилициум е обратна врз основа на прогнозата за инсталирана моќност
1.1.Потрошувачка на полисилициум: глобалнатаобемот на потрошувачка постојано се зголемува, главно за фотоволтаично производство на енергија
Изминатите десет години, глобалнатаполисилициумпотрошувачката продолжи да расте, а уделот на Кина продолжи да се шири, предводена од фотоволтаичната индустрија.Од 2012 до 2021 година, глобалната потрошувачка на полисилициум генерално покажа нагорен тренд, растејќи од 237.000 тони на околу 653.000 тони.Во 2018 година беше воведена кинеската нова политика за фотонапонски 531, која јасно ја намали стапката на субвенција за производство на фотоволтаична енергија.Новоинсталираниот фотоволтаичен капацитет падна за 18% на годишно ниво, а беше погодена и побарувачката за полисилиум.Од 2019 година, државата воведе голем број политики за промовирање на паритетот на мрежата на фотоволтаиците.Со брзиот развој на фотоволтаичната индустрија, побарувачката за полисилициум исто така влезе во период на брз раст.Во овој период, уделот на кинеската потрошувачка на полисиликон во вкупната глобална потрошувачка продолжи да расте, од 61,5% во 2012 година на 93,9% во 2021 година, главно поради брзо развојната фотоволтаична индустрија во Кина.Од перспектива на глобалната шема на потрошувачка на различни видови полисилициум во 2021 година, силициумските материјали што се користат за фотоволтаични ќелии ќе учествуваат со најмалку 94%, од кои полисилициумот од соларна класа и зрнестиот силикон сочинуваат 91% и 3%, соодветно, додека Електронски полисилициум кој може да се користи за чипови изнесува 94%.Соодносот е 6%, што покажува дека во моменталната побарувачка за полисилициум доминираат фотоволтаици.Се очекува дека со затоплувањето на политиката за двоен јаглерод, побарувачката за инсталирана фотоволтаична моќност ќе стане посилна, а потрошувачката и пропорцијата на полисилициум од соларна класа ќе продолжат да се зголемуваат.
1.2.Силиконски нафора: монокристалниот силиконски нафора го зазема главниот тек, а континуираната технологија Czochralski се развива брзо
Директната низводно врска на полисиликонот е силиконските наполитанки, а Кина моментално доминира на глобалниот пазар на силиконски нафора.Од 2012 до 2021 година, глобалниот и кинескиот капацитет за производство на силиконски обланди и производство продолжија да се зголемуваат, а фотоволтаичната индустрија продолжи да расте.Силиконските наполитанки служат како мост што ги поврзува силиконските материјали и батериите и нема оптоварување на производствените капацитети, па затоа продолжува да привлекува голем број компании да влезат во индустријата.Во 2021 година, кинеските производители на силиконски нафора значително се проширијапроизводствокапацитет до излез од 213,5 GW, што доведе до зголемување на глобалното производство на силиконски обланди на 215,4 GW.Според постојниот и ново зголемен производствен капацитет во Кина, се очекува дека годишната стапка на раст ќе се задржи од 15-25% во следните неколку години, а кинеското производство на нафора и натаму ќе ја задржи апсолутна доминантна позиција во светот.
Поликристалниот силициум може да се направи во поликристални силиконски инготи или монокристални силиконски шипки.Процесот на производство на поликристални силиконски инготи главно вклучува метод на лиење и метод на директно топење.Во моментов, вториот тип е главниот метод, а стапката на загуба во основа се одржува на околу 5%.Методот на леење е главно да се топи силициумскиот материјал во садот, а потоа да се фрли во друг претходно загреан сад за ладење.Со контролирање на брзината на ладење, поликристалниот силиконски ингот се лее со технологијата на насочено зацврстување.Процесот на топло топење на методот на директно топење е ист како оној на методот на лиење, во кој полисилиумот прво директно се топи во садот, но чекорот на ладење е различен од методот на лиење.Иако двата методи се многу слични по природа, на методот на директно топење му е потребен само еден сад, а произведениот полисиликонски производ е со добар квалитет, што е погодно за раст на поликристални силиконски инготи со подобра ориентација, а процесот на раст е лесен за автоматизира, што може да ја направи внатрешната положба на кристал Редукција на грешка.Во моментов, водечките претпријатија во индустријата за материјали за соларна енергија генерално го користат методот на директно топење за да направат поликристални силиконски инготи, а содржината на јаглерод и кислород се релативно ниски, кои се контролираат под 10ppma и 16ppma.Во иднина, во производството на поликристални силициумски инготи сè уште ќе доминира методот на директно топење, а стапката на загуба ќе остане околу 5% во рок од пет години.
Производството на монокристални силиконски шипки главно се заснова на методот Czochralski, дополнет со методот на топење во зоната на вертикална суспензија, а производите произведени од двете имаат различна употреба.Методот Czochralski користи отпорност на графит за загревање на поликристален силициум во кварцен сад со висока чистота во термички систем со права цевка за да го стопи, потоа вметнете го семенскиот кристал во површината на топењето за фузија и ротирајте го семенскиот кристал додека го превртувате ролна., семениот кристал полека се подига нагоре, а монокристалниот силициум се добива преку процесите на сеење, засилување, вртење на рамениците, раст со еднаков дијаметар и доработка.Методот на топење со вертикална лебдечка зона се однесува на фиксирање на колонообразен поликристален материјал со висока чистота во комората на печката, полека поместување на металната калем по поликристалната должина и минување низ колонообразната поликристална и минување на струја со висока моќност на радиофреквенција во металот калем за правење Дел од внатрешната страна на намотката на поликристалниот столб се топи, а откако ќе се помести серпентина, топењето се рекристализира и формира еден кристал.Поради различните производни процеси, постојат разлики во опремата за производство, трошоците за производство и квалитетот на производот.Во моментов, производите добиени со методот на зонско топење имаат висока чистота и можат да се користат за производство на полупроводнички уреди, додека методот Czochralski може да ги исполни условите за производство на еднокристален силициум за фотоволтаични ќелии и има пониска цена, па затоа е мејнстрим методот.Во 2021 година, пазарниот удел на методот на директно влечење е околу 85%, а се очекува тој да се зголеми благо во следните неколку години.Уделите на пазарот во 2025 и 2030 година се предвидува да бидат 87% и 90% соодветно.Во однос на еднокристалниот силициум што се топи област, индустриската концентрација на еднокристален силициум што се топи област е релативно висока во светот.стекнување), ТОПСИЛ (Данска) .Во иднина, излезната скала на стопениот монокристален силициум нема значително да се зголеми.Причината е што поврзаните технологии на Кина се релативно заостанати во споредба со Јапонија и Германија, особено капацитетот на опремата за греење со висока фреквенција и условите на процесот на кристализација.Технологијата на фузиран силиконски еден кристал во површина со голем дијаметар бара кинеските претпријатија да продолжат сами да истражуваат.
Методот Чохралски може да се подели на технологија за континуирано влечење кристали (CCZ) и технологија за повторено влечење кристали (RCZ).Во моментов, мејнстрим методот во индустријата е RCZ, кој е во фаза на транзиција од RCZ во CCZ.Чекорите за влечење и напојување со еднокристал на RZC се независни еден од друг.Пред секое влечење, монокристалниот ингот мора да се олади и извади во комората на портата, додека CCZ може да реализира хранење и топење при влечење.RCZ е релативно зрел и има мал простор за технолошко подобрување во иднина;додека CCZ ги има предностите на намалување на трошоците и подобрување на ефикасноста и е во фаза на брз развој.Во однос на трошоците, во споредба со RCZ, за што се потребни околу 8 часа пред да се повлече една прачка, CCZ може значително да ја подобри ефикасноста на производството, да ги намали трошоците за садот и потрошувачката на енергија со елиминирање на овој чекор.Вкупниот излез на една печка е повеќе од 20% поголем од оној на RCZ.Трошоците за производство се повеќе од 10% пониски од RCZ.Во однос на ефикасноста, CCZ може да го заврши цртањето на 8-10 еднокристални силиконски прачки во рамките на животниот циклус на садот (250 часа), додека RCZ може да заврши само околу 4, а ефикасноста на производството може да се зголеми за 100-150% .Во однос на квалитетот, CCZ има порамномерна отпорност, помала содржина на кислород и побавно акумулирање на метални нечистотии, па затоа е посоодветен за подготовка на n-тип на еднокристални силиконски наполитанки, кои исто така се во период на брз развој.Во моментов, некои кинески компании објавија дека имаат CCZ технологија, а маршрутата на гранулирани силиконски монокристални силиконски наполитанки од типот CCZ-n е во основа јасна, па дури и почна да користи 100% зрнести силиконски материјали..Во иднина, CCZ во основа ќе го замени RCZ, но за тоа ќе биде потребен одреден процес.
Процесот на производство на монокристални силиконски наполитанки е поделен во четири чекори: влечење, сечење, сечење, чистење и сортирање.Појавата на методот на сечење на дијамантска жица значително ја намали стапката на загуба на сечење.Процесот на влечење на кристалите е опишан погоре.Процесот на сечење вклучува операции на отсекување, квадратура и извиткување.Сечење е да се користи машина за сечење за да се исече колонообразниот силикон во силиконски наполитанки.Чистењето и сортирањето се последните чекори во производството на силиконски наполитанки.Методот на сечење на дијамантска жица има очигледни предности во однос на традиционалниот метод на сечење на жица со малтер, што главно се рефлектира во краткотрајната потрошувачка и малата загуба.Брзината на дијамантската жица е пет пати поголема од онаа на традиционалното сечење.На пример, за сечење со една обланда, традиционалното сечење на жица со малтер трае околу 10 часа, а сечењето на дијамантска жица трае само околу 2 часа.Загубата на сечењето на дијамантската жица е исто така релативно мала, а оштетениот слој предизвикан од сечењето на дијамантската жица е помал од оној на сечењето со малтер жица, што е погодно за сечење потенки силиконски наполитанки.Во последниве години, со цел да се намалат загубите при сечење и трошоците за производство, компаниите се свртеа кон методите на сечење на дијамантска жица, а дијаметарот на шипките од дијамантска жица станува сè помал и помал.Во 2021 година, дијаметарот на собирницата од дијамантска жица ќе биде 43-56 μm, а дијаметарот на собирницата од дијамантска жица што се користи за монокристални силиконски наполитанки значително ќе се намали и ќе продолжи да опаѓа.Се проценува дека во 2025 и 2030 година, дијаметарот на собирниците од дијамантска жица што се користат за сечење на монокристални силиконски наполитанки ќе бидат 36 μm и 33 μm, соодветно, а дијаметарот на шипките од дијамантска жица што се користат за сечење поликристални силиконски наполитанки ќе бидат 5 и 51 μm, соодветно.Тоа е затоа што има многу дефекти и нечистотии во поликристалните силиконски наполитанки, а тенките жици се склони кон кршење.Затоа, дијаметарот на собирницата од дијамантска жица што се користи за сечење поликристални силициумски обланди е поголем од оној на монокристалните силиконски наполитанки, а како што уделот на пазарот на поликристалните силиконски наполитанки постепено се намалува, се користи за поликристален силикон Намалувањето на дијаметарот на дијамантот жичаните собирници исечени на парчиња се забавија.
Во моментов, силиконските наполитанки главно се поделени на два вида: поликристални силиконски наполитанки и монокристални силиконски наполитанки.Монокристалните силиконски наполитанки ги имаат предностите на долг работен век и висока фотоелектрична ефикасност на конверзија.Поликристалните силиконски наполитанки се составени од кристални зрна со различна кристална рамнина ориентација, додека еднокристалните силиконски наполитанки се направени од поликристален силикон како суровини и имаат иста ориентација на кристална рамнина.По изглед, поликристалните силиконски наполитанки и еднокристалните силиконски наполитанки се сино-црни и црно-кафеави.Бидејќи двете се исечени од поликристални силиконски инготи и монокристални силиконски шипки, соодветно, облиците се квадратни и квази-квадратни.Работниот век на поликристалните силиконски наполитанки и монокристалните силиконски наполитанки е околу 20 години.Ако начинот на пакување и околината за употреба се соодветни, работниот век може да достигне повеќе од 25 години.Општо земено, животниот век на монокристалните силиконски наполитанки е малку подолг од оној на поликристалните силиконски наполитанки.Покрај тоа, монокристалните силиконски наполитанки се исто така малку подобри во ефикасноста на фотоелектричната конверзија, а нивната густина на дислокација и металните нечистотии се многу помали од оние на поликристалните силиконски наполитанки.Комбинираниот ефект на различни фактори го прави животниот век на малцинскиот носач на единечни кристали десетици пати поголем од оној на поликристалните силиконски наполитанки.Притоа ја покажува предноста на ефикасноста на конверзијата.Во 2021 година, највисоката ефикасност на конверзија на поликристалните силиконски наполитанки ќе биде околу 21%, а онаа на монокристалните силиконски наполитанки ќе достигне до 24,2%.
Покрај долгиот век на траење и високата ефикасност на конверзија, монокристалните силиконски наполитанки имаат и предност во разредувањето, што е погодно за намалување на потрошувачката на силициум и трошоците за силиконски обланди, но обрнете внимание на зголемувањето на стапката на фрагментација.Разредувањето на силиконските наполитанки помага да се намалат трошоците за производство, а тековниот процес на сечење може целосно да ги задоволи потребите за разредување, но дебелината на силиконските наполитанки мора да ги задоволува и потребите за производство на ќелии и компоненти надолу.Генерално, дебелината на силиконските наполитанки се намалува во последниве години, а дебелината на поликристалните силиконски наполитанки е значително поголема од онаа на монокристалните силиконски наполитанки.Монокристалните силиконски наполитанки понатаму се поделени на силиконски наполитанки од n-тип и силиконски наполитанки од типот p, додека силиконските наполитанки од типот n главно вклучуваат употреба на TOPCon батерија и употреба на батерии HJT.Во 2021 година, просечната дебелина на поликристалните силиконски наполитанки е 178 μm, а недостатокот на побарувачка во иднина ќе ги натера да продолжат да се разредуваат.Затоа, се предвидува дека дебелината малку ќе се намали од 2022 до 2024 година, а дебелината ќе остане на околу 170 μm по 2025 година;просечната дебелина на монокристалните силиконски наполитанки од типот p е околу 170 μm, а се очекува да падне на 155 μm и 140 μm во 2025 и 2030 година. Меѓу монокристалните силиконски наполитанки од n-тип, дебелината на силиконските ќелии се користи за HJT 150μm, а просечната дебелина на силиконските наполитанки од типот n што се користат за ќелиите TOPCon е 165μm.135 μm.
Покрај тоа, производството на поликристални силиконски наполитанки троши повеќе силикон од монокристалните силиконски наполитанки, но чекорите на производство се релативно едноставни, што носи предности во трошоците за поликристалните силиконски наполитанки.Поликристалниот силикон, како вообичаена суровина за поликристални силиконски наполитанки и монокристални силиконски наполитанки, има различна потрошувачка во производството на двете, што се должи на разликите во чистотата и фазите на производство на двете.Во 2021 година, потрошувачката на силициум на поликристален ингот е 1,10 kg/kg.Се очекува дека ограничените инвестиции во истражување и развој ќе доведат до мали промени во иднина.Потрошувачката на силициум на влечната шипка е 1,066 kg/kg, а има и одреден простор за оптимизација.Се очекува да биде 1,05 kg/kg и 1,043 kg/kg во 2025 и 2030 година, соодветно.Во процесот на влечење со еден кристал, намалувањето на потрошувачката на силициум на шипката за влечење може да се постигне со намалување на загубата на чистење и дробење, строго контролирање на производната средина, намалување на процентот на прајмери, подобрување на прецизната контрола и оптимизирање на класификацијата и технологија на обработка на деградирани силициумски материјали.Иако потрошувачката на силициум на поликристални силиконски наполитанки е висока, цената на производството на поликристалните силиконски наполитанки е релативно висока затоа што поликристалните силиконски инготи се произведуваат со леење ингот што се топи, додека монокристалните силиконски инготи обично се произведуваат со бавен раст во еднокристалните печки Czochralski. кој троши релативно висока моќност.Ниско.Во 2021 година, просечната цена на производството на монокристални силиконски наполитанки ќе биде околу 0,673 јуани/W, а на поликристалните силиконски наполитанки ќе биде 0,66 јуани/W.
Како што се намалува дебелината на силиконската обланда и се намалува дијаметарот на собирницата од дијамантска жица, излезот на силиконските шипки/инготи со еднаков дијаметар по килограм ќе се зголеми, а бројот на еднокристални силиконски шипки со иста тежина ќе биде поголем од тој од поликристални силиконски инготи.Во однос на моќноста, моќноста што ја користи секоја силиконска обланда варира во зависност од видот и големината.Во 2021 година, производството на монокристални квадратни шипки со големина p-тип од 166 mm е околу 64 парчиња по килограм, а излезот на поликристални квадратни инготи е околу 59 парчиња.Помеѓу монокристалните силиконски наполитанки од типот p, излезот на монокристални квадратни шипки со големина од 158,75 mm е околу 70 парчиња по килограм, излезот на еднокристалните квадратни шипки од типот p со големина 182 mm е околу 53 парчиња по килограм, а излезот од p -тип 210мм големина на еднокристални прачки по килограм е околу 53 парчиња.Излезот на квадратната лента е околу 40 парчиња.Од 2022 до 2030 година, континуираното разредување на силиконските наполитанки несомнено ќе доведе до зголемување на бројот на силиконски прачки/инготи со ист волумен.Помалиот дијаметар на собирницата од дијамантска жица и средната големина на честички исто така ќе помогнат да се намалат загубите при сечење, а со тоа да се зголеми бројот на произведени обланди.квантитет.Се проценува дека во 2025 и 2030 година, производството на монокристални квадратни прачки од тип p-тип од 166 mm е околу 71 и 78 парчиња по килограм, а излезот на поликристални квадратни инготи е околу 62 и 62 парчиња, што се должи на нискиот пазар. удел на поликристални силиконски наполитанки Тешко е да се предизвика значителен технолошки напредок.Постојат разлики во моќта на различни видови и големини на силиконски наполитанки.Според податоците од објавата за просечна моќност на силиконските наполитанки од 158,75 mm е околу 5,8 W/парче, просечната моќност на силиконските наполитанки со големина од 166 mm е околу 6,25 W/парче, а просечната моќност на силиконските наполитанки од 182 mm е околу 6,25 W/парче .Просечната моќност на силиконската обланда со големина е околу 7,49 W/парче, а просечната моќност на силиконската обланда со големина од 210 mm е околу 10 W/парче.
Во последниве години, силиконските наполитанки постепено се развиваа во насока на големи димензии, а големата големина е погодна за зголемување на моќноста на еден чип, а со тоа се разредува несиликонската цена на ќелиите.Сепак, приспособувањето на големината на силиконските наполитанки исто така треба да ги земе предвид прашањата за усогласување и стандардизација нагоре и низводно, особено проблемите со оптоварувањето и високата струја.Во моментов, постојат два табора на пазарот во однос на идната развојна насока на големината на силиконската обланда, имено со големина од 182 mm и големина од 210 mm.Предлогот од 182 mm е главно од перспектива на вертикална интеграција на индустријата, заснован на разгледување на инсталацијата и транспортот на фотоволтаичните ќелии, моќноста и ефикасноста на модулите и синергијата помеѓу возводно и низводно;додека 210мм е главно од перспектива на производна цена и системска цена.Излезот на силиконските наполитанки од 210 мм се зголеми за повеќе од 15% во процесот на цртање прачка со една печка, трошоците за производство на батерии низводно беа намалени за околу 0,02 јуани/W, а вкупните трошоци за изградба на централата беа намалени за околу 0,1 јуани/ В.Во следните неколку години, се очекува постепено да се елиминираат силиконските наполитанки со големина под 166 mm;проблемите за совпаѓање нагоре и низводно на силиконските наполитанки од 210 мм постепено ќе се решаваат ефективно, а цената ќе стане поважен фактор што ќе влијае на инвестициите и производството на претпријатијата.Затоа, пазарниот удел на силиконските наполитанки од 210 мм ќе се зголеми.Постојан пораст;Силиконската обланда од 182 мм ќе стане мејнстрим големина на пазарот поради неговите предности во вертикално интегрираното производство, но со пробивот на развојот на технологијата за примена на силиконски нафора од 210 мм, 182 мм ќе му отстапи место.Покрај тоа, тешко е силиконските наполитанки со поголема големина да бидат широко користени на пазарот во следните неколку години, бидејќи цената на работната сила и ризикот од инсталација на силиконските наполитанки во голема мера ќе се зголемат, што е тешко да се надомести со заштеди во трошоците за производство и системски трошоци..Во 2021 година, големини на силиконски обланди на пазарот вклучуваат 156,75 мм, 157 мм, 158,75 мм, 166 мм, 182 мм, 210 мм итн. Меѓу нив, големината од 158,75 мм и 166 мм сочинуваше 50% од вкупниот број 15 мм, а големината 7 мм. се намали на 5%, што постепено ќе се заменува во иднина;166mm е решението со најголема големина што може да се надгради за постоечката линија за производство на батерии, која ќе биде најголема големина во изминатите две години.Во однос на големината на транзицијата, се очекува дека уделот на пазарот ќе биде помал од 2% во 2030 година;комбинираната големина од 182 mm и 210 mm ќе претставува 45% во 2021 година, а уделот на пазарот брзо ќе се зголеми во иднина.Се очекува вкупниот пазарен удел во 2030 година да надмине 98%.
Во последниве години, пазарниот удел на монокристалниот силициум продолжи да се зголемува и тој ја зазеде главната позиција на пазарот.Од 2012 до 2021 година, процентот на монокристален силициум се зголеми од помалку од 20% на 93,3%, што е значително зголемување.Во 2018 година, силиконските наполитанки на пазарот се главно поликристални силиконски наполитанки, кои сочинуваат повеќе од 50%.Главната причина е што техничките предности на монокристалните силиконски наполитанки не можат да ги покријат недостатоците на трошоците.Од 2019 година, бидејќи ефикасноста на фотоелектричната конверзија на монокристалните силиконски наполитанки значително ја надмина онаа на поликристалните силиконски наполитанки, а трошоците за производство на монокристалните силиконски наполитанки продолжија да се намалуваат со технолошкиот напредок, пазарниот удел на монокристалните силиконски наполитанки продолжи да се зголемува. мејнстрим на пазарот.производ.Се очекува дека процентот на монокристални силиконски наполитанки ќе достигне околу 96% во 2025 година, а пазарниот удел на монокристалните силиконски наполитанки ќе достигне 97,7% во 2030 година. (Извор на извештај: Future Think Tank)
1.3.Батерии: PERC батериите доминираат на пазарот, а развојот на батерии од типот n го зголемува квалитетот на производот
Средната врска на синџирот на фотоволтаична индустрија вклучува фотоволтаични ќелии и модули на фотоволтаични ќелии.Преработката на силиконските наполитанки во ќелии е најважниот чекор во реализацијата на фотоелектричната конверзија.Потребни се околу седум чекори за обработка на конвенционална ќелија од силиконски нафора.Прво, ставете ја силициумската нафора во флуороводородна киселина за да создаде структура на велур слична на пирамида на нејзината површина, а со тоа да ја намалите рефлексивноста на сончевата светлина и да ја зголемите апсорпцијата на светлината;вториот е фосфорот се дифузира на површината на едната страна од силиконската обланда за да формира PN спој, а неговиот квалитет директно влијае на ефикасноста на ќелијата;третата е да се отстрани PN спојот формиран на страната на силиконската обланда за време на фазата на дифузија за да се спречи краток спој на ќелијата;Слој од филм со силициум нитрид е обложен на страната каде што се формира PN спојот за да се намали рефлексијата на светлината и истовремено да се зголеми ефикасноста;петтата е да се испечатат метални електроди на предната и задната страна на силиконската обланда за да се соберат малцинските носачи генерирани од фотоволтаици;Колото испечатено во фазата на печатење е синтерувано и формирано и се интегрира со силиконската обланда, односно ќелијата;конечно се класифицираат клетките со различна ефикасност.
Кристалните силиконски ќелии обично се прават со силиконски наполитанки како супстрати, и може да се поделат на ќелии од тип p и ќелии од n-тип според типот на силиконски наполитанки.Меѓу нив, ќелиите од n-тип имаат поголема ефикасност на конверзија и постепено ги заменуваат клетките од p-тип во последниве години.Силиконските обланди од типот P се прават со допинг на силикон со бор, а силиконските обланди од типот n се направени од фосфор.Затоа, концентрацијата на борниот елемент во силиконската обланда од n-тип е помала, со што се инхибира врзувањето на комплексите бор-кислород, подобрување на животниот век на малцинскиот носител на силиконскиот материјал, а во исто време, нема фото-индуцирано слабеење во батеријата.Дополнително, малцинските носачи од n-тип се дупки, малцинските носачи од p-тип се електрони, а пресекот за заробување на повеќето атоми на нечистотија за дупките е помал од оној на електроните.Затоа, животниот век на малцинскиот носител на ќелијата од n-тип е поголем, а стапката на фотоелектрична конверзија е повисока.Според лабораториски податоци, горната граница на ефикасноста на конверзија на ќелиите од р-тип е 24,5%, а ефикасноста на конверзија на ќелиите од n-тип е до 28,7%, така што ќелиите од типот n ја претставуваат развојната насока на идната технологија.Во 2021 година, ќелиите од n-тип (главно вклучувајќи ги хетероврзувачките ќелии и ќелиите TOPCon) имаат релативно високи трошоци, а обемот на масовно производство е сè уште мал.Сегашниот удел на пазарот е околу 3%, што во основа е исто како и во 2020 година.
Во 2021 година, ефикасноста на конверзија на ќелиите од n-тип ќе биде значително подобрена, а се очекува дека ќе има повеќе простор за технолошки напредок во следните пет години.Во 2021 година, големото производство на монокристални ќелии од p-тип ќе ја користи технологијата PERC, а просечната ефикасност на конверзија ќе достигне 23,1%, што претставува зголемување од 0,3 процентни поени во споредба со 2020 година;ефикасноста на конверзија на поликристални црни силиконски ќелии со употреба на PERC технологија ќе достигне 21,0%, во споредба со 2020 година. Годишен пораст од 0,2 процентни поени;Подобрувањето на ефикасноста на конвенционалните поликристални црни силиконски ќелии не е силно, ефикасноста на конверзија во 2021 година ќе биде околу 19,5%, само 0,1 процентен поен повисока, а идниот простор за подобрување на ефикасноста е ограничен;просечната ефикасност на конверзија на инготните монокристални PERC ќелии е 22,4%, што е за 0,7 процентни поени помала од онаа на монокристалните PERC ќелии;просечната ефикасност на конверзија на ќелиите од n-тип TOPCon достигнува 24%, а просечната ефикасност на конверзија на хетероврзувачките ќелии достигнува 24,2%, и двете се значително подобрени во споредба со 2020 година, а просечната ефикасност на конверзија на IBC клетките достигнува 24,2%.Со развојот на технологијата во иднина, технологиите за батерии како што се TBC и HBC, исто така, може да продолжат да напредуваат.Во иднина, со намалување на трошоците за производство и подобрување на приносот, батериите од типот n ќе бидат една од главните развојни насоки на технологијата на батерии.
Од гледна точка на маршрутата на технологијата за батерии, итеративното ажурирање на технологијата за батерии главно помина низ BSF, PERC, TOPCon врз основа на подобрување на PERC и HJT, нова технологија што го подрива PERC;TOPCon може дополнително да се комбинира со IBC за да формира TBC, а HJT исто така може да се комбинира со IBC за да стане HBC.Монокристалните ќелии од типот P главно користат PERC технологија, поликристалните ќелии од типот p вклучуваат поликристални црни силиконски ќелии и монокристални ќелии на ингот, а вториот се однесува на додавање на монокристални семе кристали врз основа на конвенционален процес на поликристален ингот, насочено зацврстување После тоа, Се формира квадратен силиконски ингот, а силиконската обланда измешана со монокристал и поликристална се прави преку низа процеси на обработка.Бидејќи во суштина користи поликристален пат за подготовка, тој е вклучен во категоријата поликристални ќелии од тип p.Клетките од n-тип главно вклучуваат TOPCon монокристални клетки, HJT монокристални клетки и IBC монокристални клетки.Во 2021 година, во новите линии за масовно производство сè уште ќе доминираат линиите за производство на ќелии PERC, а пазарниот удел на PERC ќелиите дополнително ќе се зголеми на 91,2%.Бидејќи побарувачката на производи за проекти на отворено и домаќинство се концентрира на производи со висока ефикасност, пазарниот удел на батериите BSF ќе се намали од 8,8% на 5% во 2021 година.
1.4.Модули: Цената на ќелиите е главниот дел, а моќта на модулите зависи од ќелиите
Производните чекори на фотоволтаичните модули главно вклучуваат поврзување и ламинирање на ќелиите, а ќелиите сочинуваат голем дел од вкупните трошоци на модулот.Бидејќи струјата и напонот на една ќелија се многу мали, ќелиите треба меѓусебно да се поврзат преку магистрални шипки.Овде тие се поврзуваат во серија за да се зголеми напонот, а потоа паралелно се поврзуваат за да се добие висока струја, а потоа се запечатува фотоволтаичното стакло, EVA или POE, листот за батерија, EVA или POE, заден лист и се притиска на топлина по одреден редослед. , и конечно заштитен со алуминиумска рамка и силиконски заптивни раб.Од гледна точка на составот на трошоците за производство на компоненти, трошоците за материјали сочинуваат 75%, заземајќи ја главната позиција, а потоа следат трошоците за производство, трошоците за изведба и трошоците за работна сила.Цената на материјалите е предводена од цената на клетките.Според најавите од многу компании, ќелиите сочинуваат околу 2/3 од вкупната цена на фотоволтаичните модули.
Фотоволтаичните модули обично се поделени според типот, големината и количината на ќелијата.Постојат разлики во моќта на различни модули, но сите тие се во фаза на подем.Моќта е клучен индикатор за фотоволтаичните модули, што ја претставува способноста на модулот да ја претвори сончевата енергија во електрична енергија.Од статистиката за моќност на различни типови фотоволтаични модули може да се види дека кога големината и бројот на ќелиите во модулот се исти, моќноста на модулот е n-тип на еднокристал > p-тип на еднокристал > поликристален;Колку е поголема големината и количината, толку е поголема моќноста на модулот;за модули со еден кристал TOPCon и модули за хетероврзување со иста спецификација, моќноста на вторите е поголема од онаа на првите.Според прогнозата на CPIA, моќноста на модулот ќе се зголемува за 5-10 W годишно во следните неколку години.Покрај тоа, пакувањето на модулите ќе донесе одредена загуба на моќност, главно вклучувајќи оптичка загуба и електрична загуба.Првото е предизвикано од пропустливоста и оптичкото несовпаѓање на материјалите за пакување како што се фотоволтаичното стакло и EVA, а второто главно се однесува на употребата на соларни ќелии во серија.Загубата на колото предизвикана од отпорот на лентата за заварување и самата магистрална лента, и загубата на тековната несовпаѓање предизвикана од паралелното поврзување на ќелиите, вкупната загуба на моќност на двете сметки за околу 8%.
1.5.Инсталирана моќност на фотоволтаици: Политиките на различни земји очигледно се водени и има огромен простор за нова инсталирана моќност во иднина
Светот во основа постигна консензус за нето нула емисии според целта за заштита на животната средина, а економијата на надредените фотоволтаични проекти постепено се појавија.Земјите активно го истражуваат развојот на производството на енергија од обновливи извори на енергија.Во последниве години, земјите ширум светот се обврзаа да ги намалат емисиите на јаглерод.Повеќето од главните емитери на стакленички гасови имаат формулирано соодветни цели за обновлива енергија, а инсталираниот капацитет на обновлива енергија е огромен.Врз основа на целта за контрола на температурата од 1,5 ℃, IRENA предвидува дека глобалниот инсталиран капацитет за обновлива енергија ќе достигне 10,8 TW во 2030 година. САД и другите земји веќе се пониски од најевтината фосилна енергија и дополнително ќе се намалуваат во иднина.Активната промоција на политиките во различни земји и економијата на производството на фотонапонска енергија доведоа до постојано зголемување на кумулативниот инсталиран капацитет на фотоволтаици во светот и Кина во последниве години.Од 2012 до 2021 година, кумулативната инсталирана моќност на фотоволтаици во светот ќе се зголеми од 104,3 GW на 849,5 GW, а кумулативната инсталирана моќност на фотоволтаиците во Кина ќе се зголеми од 6,7 GW на 307 GW, што е зголемување за над 44 пати.Дополнително, новоинсталираниот фотоволтаичен капацитет во Кина сочинува повеќе од 20% од вкупниот инсталиран капацитет во светот.Во 2021 година, новоинсталираниот фотоволтаичен капацитет во Кина е 53 GW, што претставува околу 40% од новоинсталираниот капацитет во светот.Ова главно се должи на обилната и униформа дистрибуција на лесните енергетски ресурси во Кина, добро развиените возводно и низводно и силната поддршка на националните политики.Во овој период, Кина одигра огромна улога во производството на фотоволтаична енергија, а кумулативниот инсталиран капацитет изнесува помалку од 6,5%.скокна на 36,14%.
Врз основа на горенаведената анализа, CPIA даде прогноза за ново зголемени фотоволтаични инсталации од 2022 до 2030 година низ целиот свет.Се проценува дека и во оптимистички и во конзервативни услови, глобалната новоинсталирана моќност во 2030 година ќе биде соодветно 366 и 315 GW, а новоинсталираната моќност на Кина ќе биде 128. , 105 GW.Подолу ќе ја прогнозираме побарувачката за полисилициум врз основа на скалата на новоинсталираната моќност секоја година.
1.6.Прогноза на побарувачката на полисилициум за фотоволтаични апликации
Од 2022 до 2030 година, врз основа на прогнозата на CPIA за глобалните ново зголемени PV инсталации и под оптимистички и конзервативни сценарија, може да се предвиди побарувачката за полисилициум за PV апликации.Клетките се клучен чекор за реализација на фотоелектричната конверзија, а силиконските наполитанки се основните суровини на ќелиите и директно низводно од полисиликонот, па затоа е важен дел од прогнозирањето на побарувачката на полисилициум.Пондерираниот број на парчиња по килограм силиконски шипки и инготи може да се пресмета од бројот на парчиња по килограм и пазарниот удел на силиконските шипки и инготи.Потоа, според моќноста и пазарниот удел на силиконските наполитанки со различни големини, може да се добие пондерирана моќност на силиконските обланди, а потоа да се процени потребниот број силиконски обланди според новопоставениот фотоволтаичен капацитет.Следно, тежината на потребните силиконски прачки и инготи може да се добие според квантитативната врска помеѓу бројот на силиконски наполитанки и пондерираниот број на силиконски шипки и силиконски инготи по килограм.Понатаму во комбинација со пондерираната потрошувачка на силициум на силиконските шипки/силиконските инготи, конечно може да се добие побарувачката за полисиликон за ново инсталираниот фотоволтаичен капацитет.Според прогнозните резултати, глобалната побарувачка за полисилициум за нови фотоволтаични инсталации во изминатите пет години ќе продолжи да расте, достигнувајќи го својот врв во 2027 година, а потоа благо ќе се намалува во следните три години.Се проценува дека во оптимистички и конзервативни услови во 2025 година, глобалната годишна побарувачка за полисилициум за фотоволтаични инсталации ќе биде 1.108.900 тони и 907.800 тони соодветно, а глобалната побарувачка за полисилициум за фотоволтаични апликации во 2030 година ќе биде од 1.100 до 42 оптимистички услови. ., 896.900 тони.Според кинескитедел од глобалниот фотоволтаичен инсталиран капацитет,Побарувачката на Кина за полисиликон за фотоволтаична употреба во 2025 годинасе очекува да биде 369.600 тони и 302.600 тони соодветно под оптимистички и конзервативни услови, и 739.300 тони и 605.200 тони во странство соодветно.
2, Крајна побарувачка на полупроводници: скалата е многу помала од побарувачката во фотоволтаичното поле и може да се очекува иден раст
Покрај производството на фотоволтаични ќелии, полисиликонот може да се користи и како суровина за правење чипови и се користи во полето на полупроводници, кое може да се подели на производство на автомобили, индустриска електроника, електронски комуникации, апарати за домаќинство и други области.Процесот од полисилициум до чип главно е поделен на три чекори.Прво, полисиликонот се вовлекува во монокристални силиконски инготи, а потоа се сече на тенки силиконски наполитанки.Силиконските наполитанки се произведуваат преку низа операции на мелење, фаќање и полирање., која е основна суровина на фабриката за полупроводници.Конечно, силиконската обланда се сече и ласерски се гравира во различни структури на кола за да се направат производи од чип со одредени карактеристики.Вообичаените силиконски наполитанки главно вклучуваат полирани наполитанки, епитаксијални наполитанки и SOI обланди.Полиран нафора е материјал за производство на чипови со висока плошност што се добива со полирање на силиконската обланда за отстранување на оштетениот слој на површината, што може директно да се користи за правење чипс, епитаксијални наполитанки и силиконски наполитанки SOI.Епитаксијалните наполитанки се добиваат со епитаксијален раст на полираните наполитанки, додека силиконските наполитанки SOI се произведуваат со поврзување или имплантација на јони на полиран подлога од обланда, а процесот на подготовка е релативно тежок.
Преку побарувачката за полисилициум на страната на полупроводниците во 2021 година, во комбинација со прогнозата на агенцијата за стапката на раст на индустријата за полупроводници во следните неколку години, може грубо да се процени побарувачката за полисилициум во полето на полупроводници од 2022 до 2025 година.Во 2021 година, глобалното производство на полисилициум од електронска класа ќе учествува со околу 6% од вкупното производство на полисилициум, а полисилициумот и зрнести силициум од соларна класа ќе учествуваат со околу 94%.Повеќето полисилициум од електронска класа се користат во полето на полупроводници, а другиот полисилициум во основа се користи во фотоволтаичната индустрија..Според тоа, може да се претпостави дека количината на полисилициум што се користи во индустријата за полупроводници во 2021 година е околу 37.000 тони.Дополнително, според идната сложена стапка на раст на индустријата за полупроводници предвидена од FortuneBusiness Insights, побарувачката за полисилициум за употреба на полупроводници ќе се зголеми со годишна стапка од 8,6% од 2022 до 2025 година. Се проценува дека во 2025 година, побарувачката за полисилициумот во полето за полупроводници ќе биде околу 51.500 тони.(Извор на извештај: Future Think Tank)
3, Увоз и извоз на полисилициум: увозот далеку го надминува извозот, при што Германија и Малезија имаат поголем дел
Во 2021 година, околу 18,63% од побарувачката на полисиликон во Кина ќе дојде од увоз, а обемот на увозот далеку ја надминува скалата на извозот.Од 2017 до 2021 година, моделот на увоз и извоз на полисилициум е доминиран од увозот, што може да се должи на силната низводно побарувачка за фотоволтаична индустрија која брзо се развиваше во последните години, а нејзината побарувачка за полисилициум сочинува повеќе од 94% од вкупна побарувачка;Покрај тоа, компанијата сè уште не ја совладала технологијата на производство на полисилициум со електронска класа со висока чистота, така што дел од полисиликонот што го бара индустријата за интегрирани кола сè уште треба да се потпира на увоз.Според податоците на филијалата за силициумска индустрија, обемот на увозот продолжи да се намалува во 2019 и 2020 година. Основната причина за падот на увозот на полисиликон во 2019 година е значителното зголемување на производниот капацитет, кој се зголеми од 388.000 тони во 2018 година на 452.000 тони. во 2019. Во исто време, OCI, REC, HANWHA Некои странски компании, како што се некои странски компании, се повлекоа од полисиликонската индустрија поради загуби, така што увозната зависност од полисиликон е многу помала;иако производствените капацитети не се зголемија во 2020 година, влијанието на епидемијата доведе до одложување на изградбата на фотоволтаични проекти, а бројот на нарачки на полисилициум е намален во истиот период.Во 2021 година, кинескиот фотоволтаичен пазар ќе се развива брзо, а очигледната потрошувачка на полисиликон ќе достигне 613.000 тони, што ќе доведе до враќање на обемот на увозот.Во изминатите пет години, нето обемот на увоз на полисилициум во Кина беше помеѓу 90.000 и 140.000 тони, од кои околу 103.800 тони во 2021 година. Се очекува дека нето обемот на увоз на полисиликон во Кина ќе остане околу 100.000 тони годишно од 2025 година до 2022 година.
Кинескиот увоз на полисиликон главно доаѓа од Германија, Малезија, Јапонија и Тајван, Кина, а вкупниот увоз од овие четири земји ќе изнесува 90,51% во 2021 година. Околу 45% од увозот на полисиликон во Кина доаѓа од Германија, 26% од Малезија, 13,5% од Јапонија, а 6% од Тајван.Германија е сопственик на светскиот полисиликонски гигант WACKER, кој е најголемиот извор на прекуокеански полисилициум, со 12,7% од вкупниот глобален производствен капацитет во 2021 година;Малезија има голем број производствени линии на полисиликон од јужнокорејската компанија OCI, која потекнува од оригиналната производна линија во Малезија на TOKUYAMA, јапонска компанија купена од OCI.Има фабрики и некои фабрики кои OCI ги пресели од Јужна Кореја во Малезија.Причината за преместувањето е што Малезија обезбедува бесплатен фабрички простор, а цената на електричната енергија е за една третина пониска од онаа на Јужна Кореја;Јапонија и Тајван, Кина имаат TOKUYAMA, GET и други компании, кои заземаат голем дел од производството на полисиликон.место.Во 2021 година, производството на полисиликон ќе биде 492.000 тони, што новоинсталираниот фотоволтаичен капацитет и побарувачката за производство на чипови ќе бидат соодветно 206.400 тони и 1.500 тони, а останатите 284.100 тони ќе бидат главно искористени за низводно преработка и извоз во странство.Во низводните врски на полисилициум, главно се извезуваат силиконски наполитанки, ќелии и модули, меѓу кои извозот на модули е особено истакнат.Во 2021 година биле направени 4,64 милијарди силиконски наполитанки и 3,2 милијарди фотоволтаични ќелииизвезуваатод Кина, со вкупен извоз од 22,6GW и 10,3GW, а извозот на фотоволтаични модули е 98,5GW, со многу мал увоз.Во однос на составот на извозната вредност, извозот на модули во 2021 година ќе достигне 24,61 милијарди УСД, што претставува 86%, проследено со силиконски наполитанки и батерии.Во 2021 година, глобалното производство на силиконски обланди, фотоволтаични ќелии и фотоволтаични модули ќе достигне 97,3%, 85,1% и 82,3%, соодветно.Се очекува дека глобалната фотоволтаична индустрија ќе продолжи да се концентрира во Кина во следните три години, а обемот на производството и извозот на секоја врска ќе биде значителен.Според тоа, се проценува дека од 2022 до 2025 година постепено ќе се зголемува количината на полисилициум што се користи за преработка и производство на низводно производи и се извезува во странство.Се проценува со одземање на производството во странство од побарувачката на полисиликон во странство.Во 2025 година, полисилициумот произведен со преработка во низводно производи ќе се процени дека ќе извезе 583.000 тони во странски земји од Кина
4, Резиме и Outlook
Глобалната побарувачка на полисилициум е главно концентрирана во фотоволтаичното поле, а побарувачката во полето на полупроводници не е ред на големина.Побарувачката за полисилициум е поттикната од фотоволтаичните инсталации и постепено се пренесува на полисиликон преку врската на фотоволтаични модули-ќелија-нафора, генерирајќи побарувачка за него.Во иднина, со проширувањето на глобалната инсталирана фотоволтаична моќност, побарувачката за полисилициум е генерално оптимистичка.Оптимистички, Кина и прекуокеанските ново зголемени PV инсталации кои предизвикуваат побарувачка за полисилициум во 2025 година ќе бидат 36,96 GW и 73,93 GW соодветно, а побарувачката во конзервативни услови исто така ќе достигне 30,24 GW и 60,49 GW соодветно.Во 2021 година, глобалната понуда и побарувачка на полисилициум ќе бидат тесни, што ќе резултира со високи глобални цени на полисилициум.Оваа ситуација може да продолжи до 2022 година, а постепено да се претвори во фаза на лабава понуда по 2023 година. Во втората половина на 2020 година, влијанието на епидемијата почна да слабее, а низводното проширување на производството ја поттикна побарувачката за полисилициум, а некои водечки компании планираа да се прошири производството.Сепак, циклусот на проширување од повеќе од една и пол година резултираше со ослободување на производствениот капацитет на крајот на 2021 и 2022 година, што резултираше со зголемување од 4,24% во 2021 година. Има јаз во понудата од 10.000 тони, така што цените се зголемија остро.Се предвидува дека во 2022 година, во оптимистички и конзервативни услови на инсталирана моќност на фотонапонски, јазот во понудата и побарувачката ќе биде -156.500 тони и 2.400 тони соодветно, а целокупната понуда и понатаму ќе биде во состојба на релативно кратка понуда.Во 2023 година и понатаму, новите проекти кои почнаа да се градат на крајот на 2021 и почетокот на 2022 година ќе започнат со производство и ќе постигнат зголемување на производниот капацитет.Понудата и побарувачката постепено ќе се олабават, а цените може да бидат под надолен притисок.Во продолжение, треба да се обрне внимание на влијанието на руско-украинската војна врз глобалниот енергетски модел, што може да го промени глобалниот план за ново инсталираниот фотонапонски капацитет, што ќе влијае на побарувачката за полисилиум.
(Овој напис е само за повикување на клиентите на UrbanMines и не претставува никаков инвестициски совет)